Содержание
Получение информации тесно связано с информационными процессами, поэтому имеет смысл рассмотреть отдельно их виды.
Сбор данных – это деятельность субъекта по накоплению данных с целью обеспечения достаточной полноты. Соединяясь с адекватными методами, данные рождают информацию, способную помочь в принятии решения. Например, интересуясь ценой товара, его потребительскими свойствами, мы собираем информацию для того, чтобы принять решение: покупать или не покупать его.
Передача данных – это процесс обмена данными. Предполагается, что существует источник информации, канал связи, приемник информации, и между ними приняты соглашения о порядке обмена данными, эти соглашения называютсяпротоколами обмена. Например, в обычной беседе между двумя людьми негласно принимается соглашение, не перебивать друг друга во время разговора.
Хранение данных –это поддержание данных в форме, постоянно готовой к выдаче их потребителю. Одни и те же данные могут быть востребованы не однажды, поэтому разрабатывается способ их хранения (обычно на материальных носителях) и методы доступа к ним по запросу потребителя.
Обработка данных –это процесс преобразования информации от исходной ее формы до определенного результата. Сбор, накопление, хранение информации часто не являются конечной целью информационного процесса. Чаще всего первичные данные привлекаются для решения какой-либо проблемы, затем они преобразуются шаг за шагом в соответствии с алгоритмом решения задачи до получения выходных данных, которые после анализа пользователем предоставляют необходимую информацию.
Предмет и структура информатики
Термин информатика получил распространение с середины 80-х гг. прошлого века. Он состоит из корня inform — «информация» и суффикса matics — «наука о. ». Таким образом, информатика — это наука об информации. В англоязычных странах термин не прижился, информатика там называется Computer Science – наука о компьютерах.
Информатика – молодая, очень бурно развивающаяся наука, поэтому строгого и точного определения ее предмета пока не сформулировано. В одних источниках информатика определяется как наука, изучающая алгоритмы, т.е. процедуры, позволяющие за конечное число шагов преобразовать исходные данные в конечный результат, в других — на первый план выставляется изучение компьютерных технологий. Наиболее устоявшимися посылками в определении предмета информатики в настоящее время являются указания на изучение информационных процессов (т.е. сбора, хранения, обработки, передачи данных) с применением компьютерных технологий. При таком подходе наиболее точным, по нашему мнению, является следующее определение:
Информатика – это наука, изучающая:
методы реализации информационных процессов средствами вычислительной техники (СВТ);
состав, структуру, общие принципы функционирования СВТ;
принципы управления СВТ.
Из определения следует, что информатика – прикладная наука, использующая научные достижения многих наук. Кроме того информатика – практическая наука, которая не только занимается описательным изучением перечисленных вопросов, но и во многих случаях предлагает способы их решения. В этом смысле информатика технологична и часто смыкается с информационными технологиями.
Методы реализации информационных процессов находятся на стыке информатики с теорией информации, статистикой, теорией кодирования, математической логикой, документоведением и т.д. В этом разделе изучаются вопросы:
представление различных типов данных (числа, символы, текст, звук, графика, видео и т.д.) в виде, удобном для обработки СВТ (кодирование данных);
форматы представления данных (предполагается, что одни и те ‘ же данные могут быть представлены разными способами);
теоретические проблемы сжатия данных;
структуры данных, т.е. способы хранения с целью удобного доступа к данным.
В изучении состава, структуры, принципов функционирования средств вычислительной техники используются научные положения из электроники, автоматики, кибернетики. В целом этот раздел информатики известен как аппаратное обеспечение (АО) информационных процессов. В этом разделе изучаются:
основы построения элементов цифровых устройств;
основные принципы функционирования цифровых вычислительных устройств;
архитектура СВТ — основные принципы функционирования систем, предназначенных для автоматической обработки данных;
приборы и аппараты, составляющие аппаратную конфигурацию вычислительных систем;
приборы и аппараты, составляющие аппаратную конфигурацию компьютерных сетей.
В разработке методов управления средствами вычислительной техники (а средствами цифровой вычислительной техники управляют программы, указывающие последовательность действий, которые должно выполнить СВТ) используют научные положения из теории алгоритмов, логики, теории графов, лингвистики, теории игр. Этот раздел информатики известен как программное обеспечение (ПО) СВТ. В этом разделе изучаются:
средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;
средства взаимодействия человека с аппаратным и программ™ обеспечением, объединяемые понятием интерфейс;
программное обеспечение СВТ (ПО).
Обобщая сказанное, можно предложить следующую структурную схему:
Теория кодирования, теория информации, теория графов, теория множеств, логика и др.
Электроника, автоматика, кибернетика и др.
Теория алгоритмов, теория игр, лингвистика, логика и др.
Кодирование данных, форматы данных, сжатие данных, структуры данных и др.
Синтез цифровых устройств, архитектура СВТ, аппараты и приборы выч. систем и сетей, и др.
Операционные системы, вспомогательные программы, системы программирования, прикладные программные продукты.
Третья составляющая информатики – программное обеспечение – неоднородна и имеет сложную структуру, включающую несколько уровней: системный, служебный, инструментальный, прикладной.
На низшем уровне находятся комплексы программ, осуществляющих интерфейсные функции, (посреднические между человеком и компьютером, аппаратным и программным обеспечением, между одновременно работающими программами), т.е. распределения различных ресурсов компьютера. Программы этого уровня называются системными. Любые пользовательские программы запускаются под управлением системных программ, называемых операционными системами.
Следующий уровень – это служебное программное обеспечение. Программы этого уровня называются утилитами, выполняют различные вспомогательные функции. Это могут быть ремонтные или диагностические программы, используемые при обслуживании различных устройств (гибкого и жесткого диска), тестовые программы, представляющие комплекс программ технического обслуживания, архиваторы, антивирусы и т.п. Служебные программы, как правило, работают под управлением операционной системы (хотя могут и непосредственно обращаться к аппаратному обеспечению), поэтому они рассматриваются как более высокий уровень. В некоторых классификациях системный и служебный уровни объединяются в один класс – системного программного обеспечения.
Инструментальное программное обеспечение представляет комплекс программ для создания других программ. Процесс создания новых программ на языке машинных команд очень сложен и кропотлив, поэтому он низкопроизводителен. На практике большинство программ составляется на формальных языках программирования, которые более близки к математическому, следовательно, проще и производительней в работе, а перевод программ на язык машинных кодов осуществляет компьютер посредством инструментального программного обеспечения. Программы инструментального программного обеспечения управляются системными программами, поэтому они относятся к более высокому уровню.
Прикладное программное обеспечение — самый большой по объему класс программ, это программы конечного пользователя. Прикладное программное обеспечение также управляется системными программами, и имеет более высокий уровень.
Обобщая сказанное, можно предложить следующую структуру программного обеспечения.
Системное программное обеспечение
Прикладное программное обеспечение
Инструментальное программное обеспечение
Понятие информации
Слово "информация" происходит от латинского глагола informare, что означает — "придавать вид, форму, обучать", а также "мыслить, воображать". В целом информация – это любые сведения независимо от формы их представления.
Определение информации зависит от контекста, в котором используется это понятие:
- в бытовом смысле это любые интересные сведения;
- в технике – сообщения, передаваемые по определенным правилам в виде знаков или сигналов, когда есть источник и приемник сообщений, а также канал связи;
- в кибернетике информация – это часть знаний, которая используется для ориентирования в окружающей обстановке для управления в целях сохранения и развития системы;
- применительно к компьютерным вычислениям информация это последовательность кодов, несущая смысловую нагрузку и представленная в пригодном для электронных машин формате.
Информация универсальна и может передаваться между разнородными объектами: людьми и животными, биологическими объектами и техническими автоматами. Человечеством предприняты даже попытки передать информацию в адрес инопланетных цивилизаций.
Попробуй обратиться за помощью к преподавателям
Рисунок 1. Золотой диск с информацией о планете Земля и ее обитателях, отправленный учеными на борту космического аппарата "Вояджер" на случай встречи с инопланетным разумом. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Виды и свойства информации
Информация может существовать в виде: текста, рисунков, фотографий, чертежей, световых или звуковых сигналов, электрических и нервных импульсов, магнитных записей, жестов и мимики, запахов и вкусовых ощущений, ДНК-последовательностей и т.д.
Человек воспринимает информацию с помощью органов чувств:
- визуальную (образы, цвета);
- звуковую (речи, музыку, сигналы, шум);
- обонятельную (запахи);
- вкусовую;
- тактильную или осязательную (прикосновения, холод, жар и т.п.).
Задай вопрос специалистам и получи
ответ уже через 15 минут!
Рисунок 2. Пропорции между видами информации, получаемой человеком от органов чувств. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Информация обладает такими свойствами, как:
- релевантность (соответствие потребностям);
- полнота;
- своевременность;
- достоверность;
- доступность;
- защищенность;
- эргономичность (удобство формы подачи).
Информационные процессы
Действия, выполняемые с информацией, называются информационными процессами. К ним относятся получение информации, ее хранение, передача, обработка, использование.
Получение информации. Биологические объекты (растения, животные, вирусы и др.) и технические автоматы получают информацию об окружающем мире для принятия решений, способствующих продолжению своего существования. При этом имеются в виду не только сигналы из внешнего мира. Получать информацию они могут, из собственной памяти, а также из искусственно созданных источников. Это связывает процессы получения, хранения и передачи информации.
Хранение информации. Информация может многократно использоваться, а также иметь "отложенную ценность", т.е. возможность быть потребленной не в момент получения, а с задержкой во времени (например, заранее заготовленное поздравление с праздником). Поэтому большое значение имеет способность информации храниться. Устройства, с помощью которых хранится информация, разрушаются со временем. Это касается как живой природы, так и созданных человеком систем. Например, мозг, хранящий воспоминания, подвержен заболеваниям, ДНК могут разрушаться под действием неблагоприятных излучений, бумажные книги – намокать или сгорать, жесткие диски компьютеров – размагнититься и т.п. Поэтому и природа, и люди заботятся о создании надежных носителей, а также дубликатов и механизмов восстановления хранящейся информации.
Передача информации. Для этого процесса используются различные физические среды: колебания воздуха при передаче звука; для передачи световых и радиосигналов – электромагнитные волны и т.п. При передаче информации между техническими устройствами необходимо кодирование и декодирование, позволяющие отправлять и принимать сообщения в соответствии с заранее оговоренными принципами (протоколами). Информация при этом может теряться или искажаться, поэтому предусматривают механизмы, позволяющие убедиться, что сообщение пришло в том виде, в котором было отправлено.
Обработка информации – процесс получения новой информации из уже имеющейся. В вычислительных устройствах производится по строгим формальным правилам – алгоритмам. Исполнитель алгоритма (устройство или биологический объект) получает информацию на своем входе, преобразует ее и выдает на выход.
Использование информации. Для целенаправленной деятельности объекты живой природы и созданные человеком автоматы, руководствуясь имеющейся в их распоряжении информацией, воздействуют на окружающую среду. Это, в свою очередь, порождает новую информацию, обусловленную реакцией среды. Отклик среды может быть как благоприятным, так и неблагоприятным. В зависимости от этого объект, собирает и обрабатывает информацию об изменениях в окружающей среде, корректирует свою деятельность и принимает новые решения. Такая корректировка называется обратной связью и является одним из фундаментальных понятий информатики.
Рисунок 3. Пример информационного процесса с обратной связью. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Так и не нашли ответ
на свой вопрос?
Просто напиши с чем тебе
нужна помощь
Определение информационного процесса
Информационный процесс — процесс получения, создания, сбора, обработки, накопления, хранения, поиска, распространения и использования информации. [1]. Люди знакомые с информатикой, конечно же, знают этот термин, да и не только они. Вполне можно утверждать, что информационные процессы являются основой той жизни, которую мы знаем. В этой статье представлены основные алгоритма информационного процесса, различные формы его исполнения.
Информационный процесс как научное понятие
Любые действия, производимые с информацией, называются информационными процессами. Основную роль тут играют сбор, обработка, создание, сохранение и передача информации. На протяжении всей своей истории человечество развивала эти и другие процессы, а так же смежные отрасли. Одним из основных критериев развития общества было именно совершенствование информационных процессов. Искусство, религия, письменность, шифрование, книгопечатание, авторское право, телеграф, радиоэлектроника, компьютеры, интернет – это лишь основная часть достижений человечества в области работы с информацией.
Нужно отметить, что несмотря на кажущуюся определенность, научном сообществе не прекращаются споры об универсальности самого термина «информация». В частности, «информация» не синоним «данным», хотя в разговорной речи зачастую это и так. «Данные» это интерпретированная, обработанная и зарегистрированная в понятном виде информация, продукт информационного процесса [2]. То есть, информация это ресурс, данные это конечный, обработанный продукт прошедший обработку информационным процессом. Но как и любой продукт, данные потребляются для получения какого-то результата. В самом простом виде, можно представить такую схему:
ИСТОЧНИК | ИНФОРМАЦИЯ | ПРИЕМНИК/ОБРАБОТЧИК | ДАННЫЕ |
Звезда ХХХ | Световые, радио и прочие волны | Телескоп и ЭВМ | Температура, яркость, размер, дальность и т.д. |
Иностранец | Речь на непонятном языке | Переводчик | Речь на понятном языке |
Информационные процессы присущи всем биологическим организмам на планете, от простейших до человека. Но человек создал вычислительные системы и специфические каналы информации, которые породили особый их вид — информатику. Несмотря на единую схему алгоритма информационного процесса, как в природе, так и в информатике, они достаточно сильно различаются по своей сути. И различия, в первую очередь, в интерпретации.
В частности, если поместить в комнату человека, собаку, змею, цветок и через громкоговоритель дать голосовой сигнал, реакция у всех будет принципиально разная, а значит из одной и той же информации, каждый обработчик выдаст совершенно разные данные. В частности собака и змея обе способны слышать, но если собака хоть как-то может понимать команды человека, то змея на это неспособна. Цветок вообще не сможет даже воспринять звуковой сигнал, хотя в принципе он способен получать и обрабатывать информацию — некоторые растения могут даже двигаться вслед за солнцем или если их потревожить. Итак, следующей схемой является возможность интерпретации:
ВОСПРИЯТИЕ | ИНТЕРПРЕТАЦИЯ | ЭФФЕКТ | |
Человек | Да | Да | Полный |
Собака | Да | Да | Частичный |
Змея | Да | Нет | Нет |
Растение | Нет | Нет | Нет |
Основные элементы информационного процесса
Информационный процесс – это последовательные действия выстроенные в алгоритм, совершаемые с информацией, представленной в любом виде (цифровые/аналоговые данные, слухи, теории, факты, наблюдения и т.п.) для достижения некой цели (любой). Данный алгоритм состоит из ряда шагов, которые могут значительно отличаться в той или иной ситуации, но общая концепция выглядит следующим образом:
Получение → | Обработка → | Хранение → | Передача |
- Получение информации – сбор сведений, из каких любых доступных восприятию источников – химический состав среды, радио/электромагнитный сигнал, зрение, слух, флеш-карта и т.п. Как видно, в первую очередь тут важен именно физический способ восприятия информации и ее передачи. Человек никак не воспринимает окружающие его радиоволны, а радиоприемник не способен воспринимать звук, хотя и может его генерировать.
Но кроме этого, для информационных процессов внутри общества и лично для конкретного человека неотъемлемой частью успешности данного шага есть то, что можно назвать актуальностью, выраженной в первую очередь в организации самого действия получения, а так же целей и источников. Археолог не сделает никаких открытий, копаясь в социальных сетях. Однако рекламщику социальные сети будут крайне полезны. Несмотря на то, что в обоих случаях оба получают одинаковую информацию, одинаково интерпретируют ее в данные, для одного этот процесс совершенно бессмысленный.
- Анализ / обработка информации – алгоритм преобразования информации в данные. Данный шаг полностью связан с преобразованием информации во что-то иное. Информационный процесс дошедший до этого шага, совершенно точно изменит исходную информацию. Фактически анализ информации, это апогей всего информационного процесса.
Это, вероятно, самый сложный шаг. Один из самых сложных и малопонятных механизмов на планете — человеческий мозг — предназначен именно для этого. Мышление это фактически крайне сложный механизм анализа информации. Хотя в другой ситуации, как например преобразование радиосигнала в звуковой, происходит значительно проще. Но в любом случае этот шаг изменит исходную информацию в нечто подчас совершенно иное. В радиоприемнике радиоволны превращаются в звуковые, свет, пройдя через глаза и попав в мозг, становится визуальными образами, набор электрических и химических сигналов в мозгу преобразуется в мысль, а затем в звуковые сигналы речи или текст на бумаге.
В анализе и обработки информации и кроится основная разница информационного процесса в биологии и информатике. Биологические объекты, в частности человек, интерпретируют полученную информацию. И, исходя из этой интерпретации, дают оценку и реакцию.
Представим ситуацию, когда в одном строю стоят несколько солдат говорящих на одном языке, иностранный и древний человек. Командир отдает приказ бежать, и понимающие его солдаты бегут. Иностранец так же побежит, хотя слов он и не понял, но он точно знает, что тут происходит и понимает, что ему нужно делать то же, что и остальным. Древний человек, возможно, тоже побежит, но о его мотивации можно лишь гадать. Сержанты вообще не побегут, хотя команда им предельно ясна, но им не нужно. А магнитофон только лишь запишет звук, никак ничего не интерпретировать, хотя и произведя обработку информации.
- Сохранение информации – любые действия для того, чтобы полученные после обработки данные могли быть использованы в дальнейшем, начиная от памяти живых организмов и заканчивая электронными носителями. Сюда же могут входить любые действия, препятствующие нежелательному использованию сохраненных сведений, начиная от закапывания тайных книг и заканчивая современными криптографическими методами.
Эффективность этого шага напрямую зависит от используемых методов и технологий – чем лучше технология, тем надежнее сохранена информация. В некоторых ситуациях этот шаг может быть исключен из алгоритма, но в таком случае обязательно выполняется другой – коммуникационный процесс. Хотя, так или иначе, информация все равно хотя бы какое-то время, но хранится на неких носителях. Даже радиоприемник, который лишь принимает сигнал (получение) и интерпретирует его в звук (обработка), некоторое время «хранит» информацию в виде электрических импульсов на своих схемах.
- Коммуникации / передача информации – процесс передачи информации другим субъектам. Практически каждый информационный процесс подразумевает под собой передачу полученной информации кому-либо другому, будь то человек или автоматическая машина для ее дальнейшего использования. В некоторых ситуациях процесс коммуникации может быть, как не заметен, как и «сохранение» информации в проводах радиоприемника. Но даже личные, секретные записи алхимика-экспериментатора можно отнести к некому виду коммуникации с самим собой.
Что характерно, информация не имеет значения, если она не была как-то кем-то использована. Очевидно,
что установка счетчика, на водяную трубу совершенно бессмысленна, если счетчик не оборудован табло с цифрами. Вопрос написания автором романа и сокрытия рукописей конечно философский, но с точки зрения прагматизма он ясен – это действие бессмысленно. Фактически, коммуникация является логическим завершением информационного процесса, действием придающим смысл всему.
По сути, коммуникация есть то, что отличает информационный процесс от похожих процессов в неживой природе — вещества в химической реакции меняют цвет не «для чего-то», а «потому-то». А любой информационный процесс происходит исключительно с какой-то конечной целью, хотя и не всегда конкретной. В частности, та же лакмусовая бумажка меняющая цвет «потому что», только элемент информационного процесса по определению человеком химического состава вещества, фактически заменяющий орган чувств.
Основные виды информационных процессов
Сбор информации. Нахождение и сбор первичной информации, извлечение ее из ее «среды». Иногда, возможно даже без конкретной итоговой цели. Полученная в итоге сбора информация может быть использована различными обработчиками с различной целью. Так археологи, ведущие раскопки собирают все найденные ими предметы, которые покажутся им интересными, но лишь после тщательного анализа они превратятся в какие-то научные данные, причем итог анализа может оказаться совершенно неожиданным, а так же кроме осколков древних кувшинов могут быть обнаружены залежи полезных ископаемых.
Поиск информации. Нахождение более-менее конкретной информации по определенному вопросу с конкретной целью из конкретных источников. При этом поиск происходит среди ранее кем-то собранной и возможно обработанной информации, а не из «среды». Для поиска в основном используются различные базы данных (места хранения информации), например вопрос к поисковой сети «как варить борщ».
Обработка информации. Совокупность действий направленных на то или иное преобразование исходной информации в новую. Вероятно самый важный и сложный информационный процесс. Хотя, иногда в обществе может быть сложно отличить его от других, например от представления информации, но у обработки информации всегда есть задача добиться чего-то нового от уже существующей информации, фактически создать новый информационный объект. Писатель, записывающий свои мысли на бумагу фактически ведет представление информации, но вот обработка прошла в его мозгу чуть раньше — из собственных знаний, опыта и эмоций он создал слова, которые в итоге представил в виде текста.
Представление информации. Изменение исходной информации в вид удобный и актуальный для ее использования в текущей ситуации. Наиболее часто встречается в информатике — в памяти компьютера вся информация храниться в виде двоичного кода, но пользователю представляется в виде графических данных и звуков. Но и человек очень часто представляет информацию, например, в виде составления картотек из разрозненных документов, переводя иностранные тексты или играя музыку по нотам на бумаге.
Хранение информации. Возможно, наиболее широко используемый вид информационного процесса. Так или иначе, все биологические объекты хранят информацию, хотя бы в виде генома. Хранение информации разделяется на два основных вида — долговременное и кратковременное. Предназначены они, само собой для совершенно разных целей. Под хранение информации может подходить только те действия, которые в итоге должны приводить к повторному использованию сохраненной информации.
Передача информации. Доставка информации от источника к потребителю без фактического участия передающего в каких-либо других частях информационного процесса. В качестве передатчика может выступать совершенно любой объект, как биологический (гонец с депешей, собака лающая на чужого во дворе), так и любые физические носители или ретрансляторы (книга, радиопередатчик, флеш-карта). Передача информации не всегда тождественна коммуникациям, в виду того что здесь передающий объект выступает лишь инструментом.
Защита информации. Любые действия, использующие какие-то дополнительные средства для защиты информации от использования другой стороной. Защита информации актуальна лишь в сложных информационных системах со многими участниками, в виду туго, что она нужна исключительно для того чтобы не дать нежелательному элементу воспользоваться некой информацией. Фактически единственный способ защиты информации это шифрование того или иного рода. Скрывание информации было бы неверно называть способом ее защиты, так как сокрытая информация и не требует защиты, ибо не участвует ни в каком процессе.
Использование информации. Самый объемный информационный процесс. Являет собой обоснованное принятие решений в разных видах человеческой деятельности в самом широком смысле.
- Государственный стандарт РФ «Защита информации. Порядок создания автоматизированных систем в защищенном исполнении» (ГОСТ Р 51583-2000 п. 3.1.10).
- ISO/IEC/IEEE 24765-2010 Systems and software engineering p 3.704